钛白粉的生产工艺简介和在PVC塑料中的应用

钛白粉的生产工艺简介及在PVC塑料中的应用

——卢海松

钛白粉学名二氧化钛（Tio2）,分子量：79.88，是一种白色无机颜料，具有无毒、最佳的不透明性、最佳的白度和光亮度，被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料，广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品等工业。

钛白粉有两种主要结晶形态：锐钛型（Anatase）简称A型，和金红石型（Rutile）,简称R型。在塑料中加入钛白粉，可以提高塑料制品的耐热、耐光、耐候性，使塑料制品的物理化学性能得到改善，增强制品的机械强度，延长使用寿命。

钛白粉的制造方法有两种：硫酸法（Suiphate Process）和氯化法（Chloride Process）。硫酸法是将钛铁粉与浓硫酸进行酸解反应生成硫酸亚铁，经水解生成偏钛酸，再经煅烧、粉碎得到钛白粉产品。此法可生产锐钛型和金红石型钛白粉。硫酸法的优点是能以价低易得的钛铁矿与硫酸为原料，技术较成熟，设备简单，防腐蚀材料易解决。其缺点是工艺流程长，只能以间歇操作为主，湿法操作，硫酸、水消耗高，废物及副产物多，对环境污染大。氯化法是将金红石或高钛渣粉与焦炭混合后进行高温氯化生产四氯化钛，经高温氧化，再经过滤、水洗、干燥、粉碎得到钛白粉产品。氯化法只能生产金红石型产品；氯化法的优点是工艺流程短，生产能力易扩大，连续自动化程度高，能耗相对低，“三废”少，能得到优质产品。其缺点是投资大，设备结构复杂，对材料要求高，要耐高温、耐腐蚀，维修困难，研究开发难度大。

钛白粉的后处理为包膜处理：无机包膜和有机包膜。

无机包膜：在钛白粉浆液中添加无机处理剂，并使其金属离子以氧化物或氢氧化物的形式沉淀在钛白粉颗粒的表面，以降低光化学活性，提高耐候性。

有机包膜：在钛白粉浆液中添加有机处理剂，以物理吸附和化学吸附两种形式吸附在钛白粉颗粒表面，改变钛白粉的表面性质，以改变钛白粉在不同介质中的分散性。

钛白粉常作光稳定剂用于PVC制品配方中，起屏蔽作用。一般钛白粉的细度（过筛率）、白度、消色力、Tio2含量、遮盖力、分散性等技术指标常作为评价钛白粉质量的好坏；Tio2含量低（屏蔽作用不够）、分散性差（影响制品的表面光亮度）的钛白粉后期热稳定效果、耐候性、光稳定效果一般较差；使用了这种劣质钛白粉，制品受太阳光紫外线的照射表现为颜色渐变（先变黄，再变成红，最后变为褐色），使PVC分子结构发生分子断链，也就是常说的光降解。从而大大降低了制品的机械强度和使用寿命。

白色PVC管材制品选用了劣质钛白粉，最明显地表现是室外无防护措施的情况下存放一段时间后的管材，再进行后加工——扩口或理化性能检测时，就会出现裂口或理化性能不合格的现象。

以上是本人对钛白粉的一点认识和使用情况的总结，由于时间仓促、水平有限，多有不足之处，敬请专家、读者斧正！